一種利用二維半導(dǎo)體制作場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子器件領(lǐng)域，特別涉及一種利用二維半導(dǎo)體制作場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的方法
【背景技術(shù)】
[0002]場(chǎng)效應(yīng)晶體管是一種固體半導(dǎo)體器件，在電子器件應(yīng)用中常被用作可變開關(guān)，基于輸入柵極的電壓的大小，可以控制源漏電流的開啟與關(guān)閉。在目前硅基CMOS器件中，一般通過往硅中摻入硼或磷等元素實(shí)現(xiàn)對(duì)硅襯底P型和N型的摻雜，在柵極場(chǎng)效應(yīng)的控制下，要么負(fù)柵壓下PMOS導(dǎo)通，要么正柵壓下匪OS導(dǎo)通。但目前還沒有器件能實(shí)現(xiàn)只在某一段柵壓范圍內(nèi)允許電流導(dǎo)通，在此柵壓范圍外電流截止的功能，限制了柵極調(diào)控電子器件的進(jìn)一步應(yīng)用。
[0003]本發(fā)明介紹了一種利用二維半導(dǎo)體制作場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件，此方法分別利用P型與η型二維半導(dǎo)體材料共組裝的方法，在有氧化層的硅片上制作異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件制成只在特定柵壓范圍內(nèi)允許電流導(dǎo)通的場(chǎng)控帶通晶體管器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種利用二維半導(dǎo)體制作場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的方法，該方法分別利用P型與η型二維半導(dǎo)體材料共組裝的方法，在有氧化層的硅片上制作異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件制成只在特定柵壓范圍內(nèi)允許電流導(dǎo)通的場(chǎng)控帶通晶體管器件。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明提供了一種利用二維半導(dǎo)體制作場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的方法，包括以下幾個(gè)步驟:
[0007]步驟1:取一片上有二氧化硅氧化層的硅片；
[0008]步驟2:在硅片上旋涂一層光刻膠；
[0009]步驟3:把涂有光刻膠的硅片置于熱臺(tái)上進(jìn)行烘膠處理；
[0010]步驟4:平放烘膠后的硅片，并把光刻板輕輕壓在硅片上；在曝光光源下照射進(jìn)行曝光處理；
[0011]步驟5:曝光后的硅片浸泡在顯影液中進(jìn)行顯影處理，之后馬上用二次水沖洗干凈；
[0012]步驟6:利用真空熱蒸鍍儀在顯影出圖形的硅片上蒸鍍一層2-100nm厚氧化鎢；
[0013]步驟7:在CVD反應(yīng)爐中讓氧化鎢與砸反應(yīng)得到砸化鎢，溫度下降到常溫后取出；
[0014]步驟8:硅片浸泡在丙酮中以去除光刻膠以及多余的砸化鎢，使硅片上留有所需形狀的陣列砸化鎢薄片，之后從丙酮中取出并吹干；
[0015]步驟9:再在硅片上旋涂一層光刻膠并進(jìn)行烘膠處理；
[0016]步驟10:平放烘膠后的硅片，在光刻機(jī)顯微鏡下對(duì)準(zhǔn)，使光刻板中的圖案與步驟6中的氧化鎢圖案部分交疊，在曝光光源下照射進(jìn)行曝光處理；
[0017]步驟11:曝光后的硅片浸泡在顯影液中進(jìn)行顯影處理，之后馬上用二次水沖洗干凈；
[0018]步驟12:利用真空熱蒸鍍儀在顯影出圖形的硅片上蒸鍍一層2-100nm厚氧化錫；
[0019]步驟13:在CVD反應(yīng)爐中讓氧化錫與硫反應(yīng)得到硫化錫，溫度下降到常溫后取出；
[0020]步驟14:硅片浸泡在丙酮中以去除光刻膠以及多余的硫化錫，使硅片上留有所需形狀的砸化鎢-硫化錫陣列，之后從丙酮中取出并吹干；
[0021]步驟15:再在硅片上旋涂一層光刻膠并進(jìn)行烘膠處理；
[0022]步驟16:平放烘膠后的硅片，在光刻機(jī)顯微鏡下對(duì)準(zhǔn)，使光刻板中的圖案與步驟14中的砸化鎢-硫化錫陣列圖案部分交疊，在曝光光源下照射進(jìn)行曝光處理；
[0023]步驟17:曝光后的硅片浸泡在顯影液中進(jìn)行顯影處理，之后馬上用二次水沖洗干凈；
[0024]步驟18:利用真空熱蒸鍍儀在顯影出圖形的硅片上蒸鍍一層5-50nm厚金電極；
[0025]步驟19:硅片I浸泡在丙酮中以去除光刻膠以及多余的金薄膜，使硅片上留有所需形狀的砸化鎢-硫化錫陣列及與其聯(lián)通的金電極，之后從丙酮中取出并吹干;最終制得砸化鎢-硫化錫帶通晶體管陣列器件。
[0026]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，其中硅片表面二氧化硅厚度為10_350nm。
[0027]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，其中旋涂光刻膠的轉(zhuǎn)速為2000_4000rpm，烘膠處理溫度為100°C，時(shí)間為4min。
[0028]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，其中CVD爐從常溫升至設(shè)定溫度的時(shí)間為lOmin，并在設(shè)定溫度下恒溫5min，之后打開爐蓋使其自然冷卻至室溫。
[0029]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟7具體為:
[0030]把硅片放入雙溫區(qū)CVD管式爐中，管子前端溫區(qū)放入砸單質(zhì)，后端溫區(qū)放硅片，在5毫升/分鐘氬氣氣流下，同步把后端溫區(qū)從常溫升溫至650°C，前端溫區(qū)升溫至200°C使砸升華，反應(yīng)使硅片上的氧化鎢薄片轉(zhuǎn)化成砸化鎢，溫度下降到常溫后取出。
[0031]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟13具體為:
[0032]把硅片放入雙溫區(qū)CVD管式爐中，管子前端溫區(qū)放入硫單質(zhì)，后端溫區(qū)放硅片，在5毫升/分鐘氬氣氣流下，同步把后端溫區(qū)從常溫升溫至650°C，前端溫區(qū)升溫至120°C使硫升華，反應(yīng)使硅片上的氧化錫薄片轉(zhuǎn)化成硫化錫，溫度下降到常溫后取出。
[0033]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟6中，氧化鎢的厚度為10nm。
[0034]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟12中，氧化錫的厚度為10nm。
[0035]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟18中，金電極的厚度為20nm。
[0036]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0037]本發(fā)明介紹了一種制作場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的方法，該方法分別利用P型與η型二維半導(dǎo)體材料共組裝的方法，在有氧化層的硅片上制作異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件制成只在特定柵壓范圍內(nèi)允許電流導(dǎo)通的場(chǎng)控帶通晶體管器件，提供了一種解決過去晶體管器件中無法只在區(qū)域柵壓范圍內(nèi)控制電流打開或關(guān)閉的方案。
【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的示意圖。
[0039]圖2是本發(fā)明場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的轉(zhuǎn)移曲線測(cè)試結(jié)果示意圖。
[0040]附圖標(biāo)號(hào)說明:I砸化媽;2 金電極；3 砸化媽與硫化錫交疊的部分；
4--娃片襯底;5--硫化錫。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0042]實(shí)施例
[0043]如圖1所示，本實(shí)施例一種利用二維半導(dǎo)體制作場(chǎng)控帶通晶體管陣列器件的方法，具體包括下述方法:
[0044]步驟1:取一片上有二氧化硅氧化層的硅片(即圖1中所示的硅片襯底4);
[0045]步驟2:在硅片上旋涂一層光刻膠；
[0046]步驟3:把涂有光刻膠的硅片置于熱臺(tái)上進(jìn)行烘膠處理；
[0047]步驟4:平放烘膠后的硅片，并把光刻板輕輕壓在硅片上；在曝光光源下照射進(jìn)行曝光處理；
[0048]步驟5:曝光后的硅片浸泡在顯影液中進(jìn)行顯影處理，之后馬上用二次水沖洗干凈；
[0049]步驟6:利用真空熱蒸鍍儀在顯影出圖形的硅片上蒸鍍一層2-100nm厚氧化鎢，，本實(shí)施例中氧化鎢的厚度為I Onm;
[0050]步驟7:把硅片放入雙溫區(qū)CVD管式爐中，管子前端溫區(qū)放入砸單質(zhì)，后端溫區(qū)放硅片，在5毫升/分鐘氬氣氣流下，同步把后端溫區(qū)從常溫升溫至650°C，前端溫區(qū)升溫至200°C使砸升華，反應(yīng)使硅片上的氧化鎢薄片轉(zhuǎn)化成砸化鎢I，溫度下降到常溫后取出；
[0051]步驟8:硅片浸泡在丙酮中以去除光刻膠以及多余的砸化鎢，使硅片上留有所需形狀的陣列砸化鎢薄